استهلاك المادة العضوية وتحرير الطاقة : الفصل الثاني

تسجيل التقلصات العضلية وتحليل التسجيلات

تسجيل التقلصات العضلية وتحليل التسجيلات 1

تسجيل التقلصات العضلية وتحليل التسجيلات 2

 تقوم الخلايا الحية بتفاعلات التنفس والتخمر قصد استخلاص الطاقة الكامنة بالمادة العضوية بغرض استعمالها في الأنشطة الخلوية المختلفة، حيث تقوم على مستوى هذه الأنشطة بتحويل الطاقة الكيميائية الممثلة بجزيئات ATP إلى صيغ جديدة من الطاقة. يعتبر التقلص العضلي أحد أهم الأنشطة التي تقوم بها الخلايا الحية والتي تستهلك الطاقة وتحولها.

تساؤلات:

• ما هو مصدر الطاقة المستعملة بالنشاط العضلي؟
• ما هي البنيات المتدخلة في هذا النشاط؟
• كيف تقوم الخلية العضلية بتحويل الطاقة الأصلية؟
• ما هي آلية التقلص العضلي؟

 I- الدراسة التجريبية للتقلص العضلي

 1- التركيب التجريبي لتسجيل التقلصات العضلية

يضم التركيب التجريبي لتسجيل التقلصات العضليات:

• عضلة طرية
• عدة التنبيه
• عدة التهييج
• موقت
• عدة التسجيل

تبين الوثيقة جانبه التركيب التجريبي لتسجيل التقلصات العضلية.

2- استجابة العضلة للتهييجات الكهربائية

أ- استجابة العضلة لاهاجة منفردة

عند تسليط إهتجة واحدة منعزلة على عضلة فإن هذه الأخيرة لا تستجيب إلا عند عتبة معينة من شدة التهييج والتي نسميها الريوباز.تعبر الوثيقة جانبه عن استجابة العضلة لاهاجة فعالة واحدة ونسميها رعشة عضلية معزولة، ويمكن تقسيمها إلى  مراحل:

• مرحلة الكمون: وهي الفترة الزمنية الفاصلة بني لحظة الاهاجة وبداية الاستجابة
• مرحلة التقلص: المرحلة التي يتقلص فيها طول العضلة (يزداد توترها)
• مرحلة الارتخاء: عودة العضلة بالتدريج إلى طولها الأصلي

 ب- استجابة العضلة لاهاجتين متتاليتين

تختلف استجابة العضلية اثر تعرضها لإهاجتين فعالتين (تساويان أو أكبر من الريوباز) متتاليتين وبنفس الشدة  حسب لحظة تسليط الاهاجة الثانية.

• الاهاجة الثانية خلال فترة ارتخاء الاستجابة السابقة: نحصل على التحام غير تام.
• الاهاجة الثانية خلال فترة تقلص الاستجابة السابقة: نحصل على التحام تام.

 ج- استجابة العضلة لعدة إهاجات متتالية

تستجيب العضلة بشكلين إثر تعرضها لعدة اهاجات متتالية فعالة ومن نفس الشدة، فنحصل على:

 a- حالة الكزاز الناقص (غير التام) : إذا وقعت كل اهاجة موالية خلال فترة ارتخاء الرعشة السابقة وبالتالي فالكزاز الناقص هو سلسلة من الالتحامات غير التامة.

b- حالة الكزاز التام: إذا وقعت كل اهاجة ثانية خلال فترة تقلص الرعشة السابقة وبالتالي فهو سلسلة من الالتحامات التامة.

الظواهر المرافقة للتقلص العضلي

الظواهر الحرارية والظواهر الكيميائية والطاقية

يرافق تقلص العضلة بمجموعة من الظواهر:

• ظواهر كهربائية
• ظواهر حرارية
• ظواهر كيميائية وطاقية

*** ملحوظة: نقتصر في دراسة الظواهر المرافقة للتقلص العضلي على الظاهرتين الكيميائية والحرارية

1- الظواهر الحرارية

عند تقلص العضلة يتم ضياع للطاقة على شكل حرارة في دفعتين:

 - الحرارة الأولية: وهي نوع من الحرارة ذو قيمة مرتفعة وتدوم لمدة قصيرة يتم تحريرها في فترتين: فترة توافق مرحلة تقلص الاستجابة العضلية وفترة ثانية توافق فترة ارتخاء الرعشة العضلية

- الحرارة المؤخرة: تدوم لمدة طويلة وبقيمة منخفضة مقارنة مع النوع الأول من الحرارة ويتم انتاجها بعد انتهاء الرعشة العضلية ودخول العضلة في فترة الراحة.

2- الظواهر الكيميائية والطاقية

• معطيات تجريبية

نخضع عداء لتمارين عضلية مختلفة ثم نقيس خلال كل شكل من التمارين مجموعة من الثوابت داخل جسمهن وتبين الوثيقة التالية نتائج هذه التجربة:

• تحليل

كلما زادت شدة النشاط العضلي كان استهلاك الكليكوز كبيرا، ويتوافق ذلك مع انخفاض كبير في كمية المدخرات العضلية من الطاقة المتمثلة في الغليكوجين.

• استنتاج

حلمأة الغليكوجين ظاهرة مرافقة للتقلص العضلي لكونها تشكل مصدرا للكليكوز المستعمل خلال التقلص العضلي.

بنية وفوق بنية العضلة الهيكلية المخططة